Moderne synthese

De moderne evolutionaire synthese gaat over evolutie. Hierin wordt uitgelegd hoe de ontdekkingen van Gregor Mendel aansluiten bij Charles Darwins theorie van evolutie door middel van natuurlijke selectie. Mendel ontdekte hoe wij onze genen erven.

Belangrijke biologen die bijdroegen aan de synthese waren: Julian Huxley, Theodosius Dobzhansky, Ernst Mayr, Ronald Fisher, J.B.S. Haldane, Sewall Wright, G.G. Simpson, E.B. Ford, Bernhard Rensch en G. Ledyard Stebbins.



De theorie

De moderne synthese bracht Darwins idee op de nieuwste stand. Zij overbrugde de kloof tussen verschillende soorten biologen: genetici, naturalisten en paleontologen.

Daarin staat dat:

  1. Evolutie kan worden verklaard door wat we weten over genetica, en wat we zien van dieren en planten die in het wild leven.
  2. De verscheidenheid aan genen (allelen) in natuurlijke populaties is een sleutelfactor in de evolutie.
  3. Natuurlijke selectie is het belangrijkste mechanisme voor verandering. Zelfs een heel klein voordeel kan belangrijk zijn en generatie na generatie worden voortgezet. De strijd om het bestaan van dieren en planten in het wild veroorzaakt natuurlijke selectie. Alleen zij die overleven en zich voortplanten, geven hun genen door aan de volgende generatie.
    Wij vinden dat de kracht van natuurlijke selectie in het wild groter was dan zelfs Darwin verwachtte.
  4. Evolutie is geleidelijk: natuurlijke selectie treedt op en kleine genetische veranderingen verzamelen zich. Soorten veranderen slechts weinig van de ene generatie op de andere. Grote veranderingen komen af en toe voor, maar ze zijn zeer zeldzaam. Genetische drift is meestal minder belangrijk dan natuurlijke selectie. Het kan belangrijk zijn in kleine populaties.
  5. In de paleontologie proberen we de veranderingen in fossielen door de tijd heen te begrijpen. Wij denken dat dezelfde factoren die nu werken, ook in het verleden werkten.
  6. Naarmate de omstandigheden veranderen, kan het tempo van de evolutie sneller of langzamer worden, maar de oorzaken zijn dezelfde.

Het idee dat nieuwe soorten ontstaan na splitsing van populaties is veelbesproken. Geografische isolatie leidt vaak tot soortvorming. Bij planten moet polyploïdie worden meegenomen in elke opvatting over soortvorming.

"Evolutie bestaat hoofdzakelijk uit veranderingen in de frequentie van allelen tussen de ene generatie en de andere".

Dit toont aan hoe sommige biologen de synthese zien.

Bijna alle aspecten van de synthese zijn wel eens aangevochten, met wisselend succes. Er bestaat echter geen twijfel over dat de synthese een grote mijlpaal was in de evolutiebiologie. Zij heeft veel verwarring weggenomen en was rechtstreeks verantwoordelijk voor het stimuleren van veel onderzoek na de Tweede Wereldoorlog.



Na de synthese

Sinds de synthese zijn er verschillende ontdekkingen in de aardwetenschappen en de biologie gedaan. Hier volgen enkele van die onderwerpen die relevant zijn voor de evolutiesynthese, en die een gezonde basis lijken te hebben.

Inzicht in de geschiedenis van de aarde

De aarde is het toneel waarop het evolutiespel wordt opgevoerd. Darwin bestudeerde evolutie in de context van de geologie van Charles Lyell, maar we kennen nu meer historische geologie.

  • Geologen hebben fossielen van microbieel leven gevonden en bestudeerd. Deze gesteenten zijn gedateerd op ongeveer 3,465 miljard jaar geleden. Walcott was de eerste geoloog die pre-Cambriaanse fossiele bacteriën identificeerde, op basis van microscopisch onderzoek van dunne plakjes gesteente. Hij dacht ook dat stromatolieten van organische oorsprong waren. Zijn ideeën werden indertijd niet aanvaard, maar kunnen nu als grote ontdekkingen worden beschouwd.
  • Informatie over paleoklimaten is in toenemende mate beschikbaar en wordt gebruikt in de paleontologie. Een voorbeeld: in het Proterozoïcum traden massale ijstijden op, na de grote vermindering van CO2 in de atmosfeer. Deze ijstijden waren immens lang, en leidden tot een ineenstorting van de microflora. Zie ook Cryogene periode en Sneeuwbalaarde.
  • Catastrofisme en massa-extincties. Een gedeeltelijke herintegratie van catastrofisme heeft plaatsgevonden, en het belang van massa-extincties in grootschalige evolutie is nu duidelijk. Uitsterven verstoort de relaties tussen vele levensvormen en kan dominante vormen doen verdwijnen en een stroom van aanpassingsstraling op gang brengen onder groepen die overblijven. Oorzaken zijn o.a. meteorietinslagen (K-T overgang; End-Ordovician uitsterving); overstromende basalt provincies (Deccan Traps bij K/T overgang; Siberian Traps bij P-T overgang); en andere minder dramatische processen.

Conclusie: Onze huidige kennis van de aardgeschiedenis suggereert sterk dat grootschalige geofysische gebeurtenissen macroevolutie en mega-evolutie hebben beïnvloed. Deze termen verwijzen naar evolutie boven het soortniveau, inclusief gebeurtenissen als massa-extinctie, adaptieve radiatie, en de grote overgangen in de evolutie.

Fossiele ontdekkingen

Vanaf het einde van de 20e eeuw hebben wetenschappers opgravingen verricht in delen van de wereld die tot dan toe nauwelijks waren onderzocht. Ook is er een nieuwe waardering gekomen voor fossielen die in de 19e eeuw zijn ontdekt, maar destijds niet naar waarde werden geschat. Er zijn veel opmerkelijke ontdekkingen gedaan, en sommige daarvan hebben implicaties voor de evolutietheorie.

  • De ontdekking van de Jehol biota: dinovogels en vroege vogels uit het Onder-Krijt van Liaoning, N.O. China. Hieruit blijkt dat vogels zijn geëvolueerd uit coelurosaurische theropode dinosauriërs.
  • Studies over stamtetrapoden uit het Boven-Devoon.
  • De vroege stadia van de walvisevolutie.
  • De evolutie van platvissen (pleuronectiformes), zoals schol, tong, tarbot en heilbot. Hun jongen zijn perfect symmetrisch, maar de kop wordt tijdens een metamorfose hermodelleerd. Eén oog verhuist naar de andere kant, dicht bij het andere oog. Sommige soorten hebben beide ogen aan de linkerkant (tarbot), sommige aan de rechterkant (heilbot, tong); alle levende en fossiele platvissen tot nu toe vertonen een 'oogzijde' en een 'blinde' kant. Darwin voorspelde een geleidelijke migratie van het oog in de evolutie, die de metamorfose van de levende vormen weerspiegelt.
    Een recent onderzoek van twee fossiele soorten uit het
    Eoceen toont aan dat "de opbouw van het lichaamsplan van de platvis geleidelijk en stapsgewijs verliep". De tussenstadia waren volledig levensvatbaar: deze vormen strekten zich uit over twee geologische stadia, en worden gevonden op vindplaatsen die ook platvissen met de volledige schedelasymmetrie opleveren. De evolutie van platvissen valt precies binnen de evolutionaire synthese.

Evo-devo

Belangrijke werkzaamheden op het gebied van de genetica hebben geleid tot een nieuwe benadering van de ontwikkeling van dieren. Dit gebied wordt evolutionaire ontwikkelingsbiologie genoemd, of kortweg evo-devo.

Er is duidelijk bewijs dat een groot deel van de ontwikkeling nauw wordt gecontroleerd door speciale genetische systemen waarbij hox-genen betrokken zijn. In zijn Nobelprijslezing zei E.B. Lewis: "Uiteindelijk moeten vergelijkingen van de [controle-complexen] in het gehele dierenrijk een beeld geven van hoe de organismen, evenals de [controle-genen], zijn geëvolueerd".

In 2000 werd een speciale sectie van de Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) gewijd aan evo-devo, en in 2005 werd een volledige uitgave van het Journal of Experimental Zoology Part B: Molecular and Developmental Evolution gewijd aan de belangrijkste evo-devo-onderwerpen van evolutionaire innovatie en morfologische nieuwheid.

Een overzicht van het gebied voor de algemene lezer geeft voorbeelden.



Verwante pagina's




AlegsaOnline.com - 2020 / 2023 - License CC3